吴炳尧毕业论文 - 图文(6)

姓名：吴炳尧 论文题目：成品油管道堵漏工程车 4.5 装置失速控制

考虑到装置在行走过程中有上下坡的要求，当装置下坡时，由于重力作用有可能造成失速，因此在液压系统中设计了失速控制。在液压系统中，并联的单向节流阀和液控换向阀用来完成此项功能。进油通过单向阀进入马达，同时此压力切换回油路液控两位两通换向阀，马达流出的回油通过换向阀无阻力的返回油箱。当装置下坡失速时，由于马达转速太快，液压泵供油流量不能满足马达的流量需求，使得进油压力过低，换向阀的弹簧力切断回油路两位两通换向阀，马达流出的回油只能通过节流阀返回油箱，使回油液压阻力增大，流量减小，使装置速度降低，最终达到限速的目的[16]。

4.6 补油回路

为了避免当装置失速时马达进油压力过低造成吸空现象，从而导致发生气蚀现象损坏液压马达，系统中在马达进出油口处设计了补油用的吸油单向阀，当马达超速时进行补油。

4.7 高低两速切换回路

考虑到充分利用系统的功率，设计了高低速自动切换功能。低速大扭矩马达内设计了两个马达，通过控制油可实现两个马达的串并联转换。当两马达串联连接时，马达处于高速小扭矩运行状态；当两马达并联连接时，马达处于低速大扭矩运行状态。当装置在平地或下坡行走时，装置需要的驱动功率小，要求液压系统输出压力低，通过控制油路让两马达串联，使装置实现高速行走；当装置上坡时，由于阻力增大使得液压系统压力升高。利用此压力切换行走液压马达的换向阀，使装置实现低速行走。

4.8 爬坡角度限制回路

针对装置的平衡，系统中考虑了限制爬坡角度的设计。在马达的进油口连接了溢流阀作为超载阀。当装置爬坡角度过大时，液压系统压力过高使油液从超载阀流走，限制装置上坡角度[17]。

4.9 找管定位

由于成品油输送管道破损，汽油、煤油高速喷射，使得喷油口周围形成易燃易爆环境。需要维抢操作人员远距离遥控装置，进行喷射油液的控制和回收。由于电缆收放、运输等方面的因素，本装置遥控距离为300m左右。

由于输油管道泄漏口处环境状况不确定，其中包括喷油角度、喷射口周围地面情况等。因此，收油器收油角度要求可调。为了满足收油器角度调节需要，装置设计了大臂、小臂、

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收油器三个旋转副，通过大臂、小臂旋转副相互协调旋转，可以调节收油器的前后位置，使收油器移动到喷油口处；通过旋转收油器旋转副，可以调节收油器的方位和角度，使收油器的轴线与喷射油流方向接近一致。当收油器下行收油时，喷射油流对收油器产生向上的喷射力，有向后翻转装置的倾向，为了使装置稳定，设计了后支撑装置。这4个执行部件靠三位四通换向阀控制油缸的伸缩，实现收油器上下行或旋转动作。在油缸的进出油口连接了单向节流阀和溢流阀。单向节流阀用来限制各部件下行的速度，使部件下行不至于过快，保证装置的稳定和安全。连接在油口的溢流阀用做超载阀，当喷射力过大时，限制驱动收油器的各运动部件的继续运动，避免对装置造成破坏。

4.10 本章总结

本章在上章节拟定的工程车液压统原理图上，分析了该工程车各功能的实现过程，而且还分析了为实现工程车的各功能所对应的液压系统。

第1章 主要元件的参数计算及其选型

5.1 选择行走马达

装置的行走用两个低速大扭矩减速马达驱动履带系统的驱动轮来实现。参照国内的液压挖掘机，我们选择了中日合资企业--上海纳博斯克液压有限公司生产的帝人液压挖掘机专用行走马达，该马达集减速装置与液压马达于一体，是目前世界上最先进水平的产品。马达内置安全阀、背压阀，内置停车制动器，并具有高低两档切换速度。非常适合我们的技术要求，因此决定选用此行走马达。

根据液压挖掘机专用行走马达的应用范围和适用挖掘机吨位，我们确定选用GM04VA型行走马达，如图5.1[18]。

5.2 选择液压泵

液压泵是动力元件，将原动机的机械能转换成液体的液压能，向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵，他们的性能比较如表5.2所示。

表5.1 马达的主要参数

项目名称 数值 单位 - 19 -

姓名：吴炳尧 论文题目：成品油管道堵漏工程车 额定输出扭矩 最高回转速度 最大减速比 最高使用压力 液压马达最大行程容积 液压马达最高回转速度

4020 65 53.7 24.5 21 3600 N.m min-1 1/R MPa MPa cm3/rev min-1 图5.1 行走马达

5.2.1 液压泵工作压力的确定

PP≥P1+∑ΔP (5.1) P1--- 执行元件的最高工作压力；

∑ΔP---是从液压泵出口到液压缸之间的管路损失，管路复杂，进口有调速阀，则取∑ΔP=1Mpa；

5.2.2 确定液压泵的流量

多液压缸同时工作时，而且系统使用蓄能器辅助动力源时，则液压泵输出流量公式为：

qvp?ppcp12t1?p22t2?...pn2tnt1?t2?...tn (5.2)

其中K---为泄露系数，取K=1.2 Tt---液压系统工作周期

Vi---每个液压缸的工作周期中的总耗油量 Z---液压缸的个数

动臂油缸的最大流量： Q1=6ViAij×104

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=6×0.1×0.1×104=60

抖杆油缸的最大流量： Q2=6×0.14×0.0031×104=26 根据以上可知： Qmax=60

小泵流量： Q2=Qmax×20﹪=12 大泵排量： Q1=Qmax×80﹪=48 小泵排量： q2=Q2／nD×103=8.1 大泵排量： q1=Q1／nD×103=37

按照液压泵的排量q1、q2 和pp、pvp 的值来选择液压泵[19]。

5.2.3 选择液压泵的规格

（1）根据上述液压马达的参数，我们确定液压系统工作压力为20 MPa，最高压力为25 MPa。

（2）履带驱动轮分度圆直径为300mm，行走速度为2.0km/h,驱动轮转速：

n1=2.0×1000/60/3.14/0.30=35.4 r/min

因为泄漏控制装置行走速度不是主要矛盾，主要要控制整机功率不要过大。因此，我们选择最大减速比为53.7。

马达减速前转速： n2=35.4×53.7=1901 r/min

（3）供油泵流量： Q=21×1901/1000=39.9 l/min.

根据此参数，我们选择液压泵。 （4）液压泵选择

根据系统使用条件和参数要求，比较液压泵的性能特点确定液压泵的型号。考虑到泄漏油控制装置使用环境比较恶劣，环境污染比较严重，叶片泵和柱塞泵抗污染能力都比较弱，要求过滤精度较高，最后决定选用高压齿轮泵作为液压系统的动力元件。

在本装置的执行机构当中，行走马达需要的功率最大，因此根据行走马达的参数，结合我们所能承受的装置总功率的实际情况，决定选用CBQL-F520/F520型双联齿轮泵，见表5.2[20]。

表5.2双联齿轮泵主要参数

项目 型号 工程排量 数值 CBQL-F520/F520 …… 此处隐藏：2210字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……